1、目前在全世界范圍內食物殘渣的產量是極為巨大的。同時食物殘渣具有易生物降解、揮發(fā)性固體含量高，碳氮比高等特性，其中蘊含著大量的可被再次利用的潛在能源，若得到合適的開發(fā)將帶來可觀的能源產量。近年來，微生物電化學系統(tǒng)作為可同步實現(xiàn)有機物去除與能源回收的新型有機廢物資源化處理技術之一，引起了廣泛的研究熱潮。微生物電化學系統(tǒng)主要包括微生物燃料電池（MFCs）與微生物電解池（MECs）兩種形式。本文中考察了利用微生物電化學系統(tǒng)處理食物殘渣的可行性與

2、穩(wěn)定性。討論了以食物殘渣作為底物的MFCs的產電效果及微生物群落結構分布，同時為進一步提高產電效能，考察了將堿預處理剩余污泥以一定比例與食物殘渣混合在MFCs系統(tǒng)中的共代謝過程對其產電性能的改善作用。另一方面，對以食物殘渣為底物的MECs的最佳外電壓值進行優(yōu)化以得到最佳產氣效果。
　　開展了以最佳產電效能與污染物去除效果為目標，對食物殘渣作為MFC底物的進水濃度的優(yōu)化研究。在所討論的三種濃度中，即DF-10（COD=4900±35

3、0mg/L），DF-15（COD=3200±400mg/L）與DF-25（COD=2000±100mg/L）， DF-15表現(xiàn)出最高的產電功率密度與有機物去除效果。其最高產電功率密度達~18W/m3(~556 mW/m2)，庫倫效率為~23.5％。COD、總糖、可溶性蛋白及總氮去除率分別為~86.4%，~95.9%，~67.1%和~16.1%。利用454高通量測序技術對以食物殘渣為底物的MFC陽極生物膜群落結構進行解析，產電微生物Geo

4、bacter與發(fā)酵細菌Bacteroides之間的互養(yǎng)關系有效的實現(xiàn)了MFC對食物殘渣有機物的利用及去除和同步產電。
　　以進一步提高以食物殘渣為底物的MFC產電功率密度為目標，探究了將堿預處理剩余污泥以一定比例與食物殘渣混合對MFC產電效能的改善作用。維持各混合物的COD為~3500mg/L，在所討論的4種混合比例（10/0，8/2，7/3與5/5）中，最佳混合比例為7/3，MFC最大功率密度達~30 W/m3，較以單獨食物殘渣

5、為底物的MFC的功率密度提高了近43%，TCOD的去除率達76.3±1.2%。
　　以食物殘渣作為MEC底物成功地實現(xiàn)了氫能的回收與有機污染物去除。對以食物殘渣為底物的MEC的外加電壓值進行優(yōu)化，在所討論的4種外加電壓值（0，0.6V，0.9V與1.1V）條件下，0.9V下MEC表現(xiàn)出最佳產氣效果，氫氣產率達35.7±1.9mgH2/g-COD，平均產氫速率為0.36±0.09 m3H2/m3-Reactor/d，庫倫效率與陰極氫